Висококвалитетниот графит има одлична механичка цврстина, термичка стабилност, висока флексибилност и многу висока топлинска и електрична спроводливост во рамнината, што го прави еден од најважните напредни материјали за многу апликации како што се фототермални спроводници што се користат како батерии во телефоните. На пример, посебен вид графит, високо подреден пиролитички графит (HOPG), е еден од најчесто користените во лабораториите. Материјал. Овие одлични својства се должат на слоевитата структура на графитот, каде што силните ковалентни врски помеѓу јаглеродните атоми во слоевите на графенот придонесуваат за одлични механички својства, топлинска и електрична спроводливост, додека многу мала интеракција помеѓу слоевите на графенот. Дејството резултира со висок степен на флексибилност. Иако графитот е откриен во природата повеќе од 1000 години и неговата вештачка синтеза е проучувана повеќе од 100 години, квалитетот на примероците од графит, и природните и синтетичките, е далеку од идеален. На пример, големината на најголемите монокристални графитни домени во графитните материјали е обично помала од 1 mm, што е во остра спротивност со големината на многу кристали како што се кварцните монокристали и силициумските монокристали. Големината може да достигне размер од еден метар. Многу малата големина на монокристалниот графит се должи на слабата интеракција помеѓу графитните слоеви, а рамноста на графенскиот слој е тешко да се одржи за време на растот, па затоа графитот лесно се разградува на неколку граници на монокристални зрна во неред. За да го решат овој клучен проблем, професор Емеритус од Националниот институт за наука и технологија Улсан (UNIST) и неговите соработници проф. Лиу Каихуи, проф. Ванг Енге од Универзитетот во Пекинг и други предложија стратегија за синтетизирање на тенки филмски монокристали од графит со големина од ред на големина, до инч скала. Нивниот метод користи монокристална фолија од никел како подлога, а јаглеродните атоми се внесуваат од задната страна на никел фолијата преку „изотермичен процес на растворање-дифузија-таложење“. Наместо да користат гасовит картонски извор, тие се одлучија за цврст јаглероден материјал за да го олеснат растот на графитот. Оваа нова стратегија овозможува производство на монокристални графитни филмови со дебелина од околу 1 инч и 35 микрони, или повеќе од 100.000 слоеви на графен за неколку дена. Во споредба со сите достапни примероци од графит, монокристалниот графит има топлинска спроводливост од ~2880 W m-1K-1, незначителна содржина на нечистотии и минимално растојание помеѓу слоевите. (1) Успешната синтеза на монокристални никел филмови со голема големина како ултра-рамни супстрати го избегнува нарушувањето на синтетичкиот графит; (2) 100.000 слоеви графен се одгледуваат изотермно за околу 100 часа, така што секој слој графен се синтетизира во иста хемиска средина и температура, што обезбедува униформен квалитет на графитот; (3) Континуираното снабдување со јаглерод преку задната страна на никел фолијата им овозможува на слоевите на графен континуирано да растат со многу висока брзина, приближно еден слој на секои пет секунди.
Време на објавување: 09.11.2022